Výskum oddelenia je zameraný napríklad na oblasti: štúdium degradácie grafických objektov kultúrneho dedičstva, objasnenie vzťahov medzi vlastnosťami farieb a písanou vrstvou (atramenty, farbivá, pigmenty), ochrana pergamenu pred degradáciou počas starnutia, vplyv znečisteného prostredia na degradáciu, vývoj metód skúmania a hodnotenia vlastností dokumentov a ich zložiek pre forenznú analýzu založenú na molekulárnej spektroskopii v oblasti IR, UV-VIS a NIR; použitie chemometrických metód multizložkovej analýzy, ktorá zlepší rozlíšiteľnosť komplexných spektier, štúdium metód tlače pre nanesenie vodivých štruktúr na kriedový papier, štúdium úpravy polymérnych povrchov nízkoteplotnou plazmou pri atmosférickom tlaku, úprava a modifikácia dreva, výstužných a textilných materiálov plazmou, vývoj inovatívnych procesov a technológií v oblasti LCF biorafinérií (materiálové biopalivá a biochemikálie), technológia celulózy, výroba celulózy a papiera, atď.

Výskumná činnosť oddelenia zahŕňa aj riešenie projektov ako Príprava a vlastnosti polypropylénových vlákien aditivovaných anorganickými nanoplnivami pre zlepšenie cementových kompozitov.